基于光电自准直技术的多参数测量系统研究

发布时间：2025-05-15 00:44

　　为了加快制造行业的升级,我国于2016年在《中国制造2025》计划中将高档数控机床作为一个重要的领域。数控机床的加工精度一方面受其生产制造工艺的制约,另一方面也受到使用过程中部件变形等方面的影响。目前,提升数控机床的加工精度主要有以下两个方面:一种方法是通过改善数控机床的结构设计、加工和装配环节的工艺;另一种方法是通过有效的误差检测和误差补偿技术。从生产制造工艺上来进行数控机床加工精度的提高是最直接、有效的方法,但是考虑到目前的加工和装配工艺很难实现短时间内大幅度提升。因此,亟需一种有效的误差检测和误差补偿技术来提升数控机床的加工精度。本课题针对目前误差检测方法繁琐、检测成本大且效率低的问题,提出了一种低成本、高效率且量程扩展自由的几何误差检测方法,并完成以下工作:1.通过对现有的几何误差检测方法优缺点的分析,提出了一种基于旋转抛物面型和平面面型组合的自由曲面作为测量基准件,实现多参数测量的方法。2.完成了测量系统的光路设计、光电探测器和测量光源的选型。根据测量系统的预设指标完成了基准件面型特征参数、测量系统的量程和分辨率的计算;另外考虑实际应用时单个基准件的量程较小的问题,设计了一种可...

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1球杆仪结构示意图

第1章绪论3变化值从而反映出运动轨迹的精度，利用这种测量技术可以获得机床几何精度信息。然后通过建立误差辨识模型可以辨识出单项几何误差参数。图1-1球杆仪结构示意图为了进一步的开发球杆仪的功能，1994年，Ziegert等研发了激光球杆仪[26-27]，利用激光球杆仪可以在较短时间....

图1-2R-test测量装置示意图

天津大学硕士学位论文4比之前的接触式测量仪器，该仪器在测量过程中可以消除传感器和测量球之间的接触对测量结果的影响，提高了R-test仪器的测量精度。2018年，西南交通大学江磊团队利用多体系统理论建立五轴机床的几何误差模型并结合自主研制的非接触式R-test测量仪器实现旋转轴的6....

图2-5光学全反射测量示意图

第2章系统测量方案分析13图2-5光学全反射测量示意图通过上述分析，激光干涉测量角度方案的优点是测量精度高；但是系统装置结构复杂难以实现便携式测量；其次，该方法也不适用于多维角度测量。光学内反射测量角度方案的初始入射角和光线在棱镜中的反射次数影响测量的精度和测量范围。一般来说，较....

图3-4L型基准件阵列

天津大学硕士学位论文24本课题设计的测量系统实际应用于机床几何误差参数检测。考虑机床的行程较大，单个基准件的测量范围无法满足检测需求，因此基于单个基准件设计了一种量程可拓展的L型基准件阵列。图3-4L型基准件阵列如图3-4所示，为L型基准件阵列。在L型基座的两个方向上加工若干个等....

本文编号：4045984